CN109279252A - 货物搬运系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种货物搬运系统和方法。该系统包括：控制服务器、搬运机器人和工作站，工作站包括工作区和等待区；控制服务器配置为响应于系统任务，确定待搬运的目标容器、搬运目标容器的第一搬运机器人和第二搬运机器人、以及操作目标容器的目标工作站，为第一搬运机器人和第二搬运机器人规划行走路径，向第一搬运机器人和第二搬运机器人发送搬运指令；第一搬运机器人配置为响应于搬运指令，根据规划的行走路径将目标容器从存储区域搬运到目标工作站的等待区，并放置在目标工作站的等待区，等待执行其它搬运指令；第二搬运机器人配置为响应于搬运指令，根据规划的行走路径将目标容器从目标工作站的等待区搬运到工作区，提高了工作效率。

Description

货物搬运系统和方法
技术领域
本发明涉及物流仓储技术领域，尤其涉及货物搬运系统和方法。
背景技术
随着电子商务和网络购物的快速发展，使得物流业务日益成为关键点，这既给物流行业带来了前所未有的发展机遇，也给物流行业提出了严峻的挑战。
目前，“货到人”系统中，通过使用搬运机器人将存储有货物的存储容器搬运至工作站，以使工作人员或机器人对货物进行处理，相比于传统的“人到货”系统，“货到人”系统提高了工作效率和自动化程度。
但是在货物搬运的过程中，搬运机器人在将目标货物搬运至工作站后，如果此时目标工作站的等候区域不为空，也就是说，目标工作站的等候区域中存在至少一个搬运机器人，则该搬运机器人需要在目标工作站的等候区域中排队等待，直到将目标货物从等候区域中搬运至目标工作站的工作区域中。然而搬运机器人在排队等待过程中，没有办法搬运其他货物，从而降低了搬运机器人的工作效率。
发明内容
本发明实施例提供的货物搬运系统和方法，可以提高搬运机器人的工作效率。
第一方面，本发明实施例提供了一种货物搬运系统，该系统包括：控制服务器、搬运机器人和工作站，所述工作站包括工作区和等待区；其中，
所述控制服务器配置为，响应于系统任务，确定待搬运的目标容器、搬运所述目标容器的第一搬运机器人和第二搬运机器人、以及操作所述目标容器的目标工作站，为所述第一搬运机器人和所述第二搬运机器人规划行走路径，向所述第一搬运机器人和所述第二搬运机器人发送搬运指令；
所述第一搬运机器人配置为，响应于搬运指令，根据规划的行走路径将所述目标容器从存储区域搬运到所述目标工作站的等待区，并放置在所述目标工作站的等待区，以便放置后等待并执行其它搬运指令；
所述第二搬运机器人配置为，响应于搬运指令，根据规划的行走路径将所述目标容器从所述目标工作站的等待区搬运到工作区。
进一步的，所述第二搬运机器人还配置为，在所述目标容器被操作过程中，始终保持与所述目标容器对接。
进一步的，所述第二搬运机器人还配置为，在所述目标容器被操作完毕后，将所述目标容器从所述目标工作站的工作区搬运到存储区域，或者，将所述目标容器从所述目标工作站的工作区搬运到等待区，并放置在所述目标工作站的等待区，以便放置后等待并执行其它搬运指令。
进一步的，所述控制服务器还配置为，确定搬运所述目标容器的第三搬运机器人，为所述第三搬运机器人规划行走路径，向所述第三搬运机器人发送搬运指令；
所述第三搬运机器人配置为，响应于搬运指令，将所述目标容器从所述目标工作站的等待区搬运到存储区域。
进一步的，所述第二搬运机器人还配置为，将所述目标容器从所述目标工作站的等待区搬运到工作区后，将所述目标容器放置在所述工作站的工作区，以便放置后等待并执行其它搬运指令。
进一步的，所述控制服务器还配置为，确定搬运所述目标容器的第四搬运机器人，为所述第四搬运机器人规划行走路径，向所述第四搬运机器人发送搬运指令；
所述第四搬运机器人配置为，响应于搬运指令，将所述目标容器从所述目标工作站的工作区搬运到存储区域。
进一步的，所述控制服务器还配置为，若检测到所述目标工作站的等待区中存在预定数值的第一搬运机器人；或者，所述第一搬运机器人在所述目标工作站的等待区中的等待时间大于预设时长，向所述第一搬运机器人发送其它搬运指令。
第二方面，本发明实施例还提供了一种货物搬运方法，该方法包括：
控制服务器响应于系统任务，确定待搬运的目标容器、搬运所述目标容器的第一搬运机器人和第二搬运机器人、以及操作所述目标容器的目标工作站，并确定所述第一搬运机器人的规划行走路径，向所述第一搬运机器人发送第一搬运指令；
所述第一搬运机器人响应于所述第一搬运指令，根据规划的行走路径将所述目标容器从存储区域搬运到所述目标工作站的等待区，并放置在所述目标工作站的等待区，以便放置后等待并执行其它搬运指令；
所述控制服务器确定搬运目标容器的第二搬运机器人，为所述第二搬运机器人规划行走路径，向所述第二搬运机器人发送第二搬运指令；
所述第二搬运机器人响应于所述第二搬运指令，根据规划的行走路径将所述目标容器从所述目标工作站的等待区搬运到工作区，以便对所述目标容器执行操作。
进一步的，在所述目标容器被操作过程中，所述第二搬运机器人始终保持与所述目标容器对接。
进一步的，所述控制服务器检测到所述目标容器被操作完毕后，向所述第二搬运机器人发送第三搬运指令；
所述第二搬运机器人响应于所述第三搬运指令，将所述目标容器从所述目标工作站的工作区搬运到存储区域，或者，将所述目标容器从所述目标工作站的工作区搬运到等待区，并放置在所述目标工作站的等待区，以便放置后等待并执行其它搬运指令。
进一步的，所述第二搬运机器人将所述目标容器从所述目标工作站的工作区搬运到等待区，并放置在所述目标工作站的等待区之后，还包括：
所述控制服务器确定搬运所述目标容器的第三搬运机器人，为所述第三搬运机器人规划行走路径，向所述第三搬运机器人发送第四搬运指令；
所述第三搬运机器人响应于所述第四搬运指令，将所述目标容器从所述目标工作站的等待区搬运到存储区域。
进一步的，所述第二搬运机器人响应于所述第二搬运指令，根据规划的行走路径将所述目标容器从所述目标工作站的等待区搬运到工作区之后，还包括：
所述控制服务器向所述第二搬运机器人发送放置指令；
所述第二搬运机器人将所述目标容器放置在所述工作站的工作区，以便放置后等待并执行其它搬运指令。
进一步的，所述第二搬运机器人将所述目标容器放置在所述工作站的工作区之后，还包括：
所述控制服务器确定搬运所述目标容器的第四搬运机器人，为所述第四搬运机器人规划行走路径，向所述第四搬运机器人发送第五搬运指令；
所述第四搬运机器人响应于所述第五搬运指令，将所述目标容器从所述目标工作站的工作区搬运到存储区域。
进一步的，所述第一搬运机器人响应于所述第一搬运指令，根据规划的行走路径将所述目标容器从存储区域搬运到所述目标工作站的等待区之后，还包括：
所述控制服务器若检测到所述目标工作站的等待区中存在预定数值的第一搬运机器人；或者，所述第一搬运机器人在所述目标工作站的等待区中的等待时间大于预设时长，向所述第一搬运机器人发送其它搬运指令；
所述第一搬运机器人接收到所述其它搬运指令后，将所述目标容器放置在所述目标工作站的等待区，并执行所述其它搬运指令中的搬运操作。
本发明实施例提供的技术方案，通过控制服务器的控制，以工作站中的等待区作为临时存储目标容器的中转，第一搬运机器人将目标容器从存储区域搬运至目标工作站的等待区后，不需要排队等待，可以执行下一搬运任务；由第二搬运机器人将目标容器从等待区搬运至工作区，以便对目标容器进行操作。相比于现有的搬运机器人搬运方案，搬运机器人始终高度运转状态，提高了搬运机器人的工作效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1A是本发明实施例中提供的一种货物搬运系统的结构示意图；
图1B是本发明实施例所适用的一种搬运机器人的结构示意图；
图1C是本发明实施例所适用的一种容器的示意图；
图2A是本发明实施例一中提供的一种货物搬运系统的结构示意图；
图2B是本发明实施例所适用的一种带抓取装置的搬运机器人的结构示意图；
图3A和3B是本发明实施例二中提供的一种货物搬运系统的结构示意图；
图4是本发明实施例三中提供的一种货物搬运方法的流程图；
图5是本发明实施例四中提供的一种货物搬运方法的流程图。
具体实施方式
在介绍本发明各实施例之前，先对本发明实施例的应用场景进行说明，本发明实施例的货物搬运方案可以适用于任何需要货物搬运的场景中，如货物拣选过程、盘货过程、上货过程或补货过程等。货物代表适合于在自动库存、仓库、制造和/或零件处理系统中存储分拣、或传送的任何物品，其可以是任何的材料，可以是有生命或无生命的物体。作为一个例子，货物可以表示存储在仓库中的商品的物品。
下面详细地提供了一货物搬运系统，具体请参见图1A所示的货物搬运系统的结构示意图，该系统100包括：控制服务器110、搬运机器人120、存储区域130以及工作站140；其中，存储区域130设置有多个容器131，容器131上放置有各种货物，容器131可以是任何一种能够容纳货物的设备，如，货架、托盘、料箱或笼车等。多个容器131可以排列成一个容器群组，容器群组与容器群组之间排布成阵列形式。通常，在存储区域130的一侧设置有多个工作站140，在工作站140可以进行任何一种或多种操作，如，上货、补货、盘货或拣货。例如，在拣选场景中，工作站140也可称为拣选站。
控制服务器110分别与搬运机器人120进行无线通信，工作人员可以通过操作台160使控制服务器110工作，搬运机器人120在控制服务器110的控制下，执行相应的动作。例如，控制服务器110根据系统任务为搬运机器人120规划行走路径，搬运机器人120根据行走路径沿容器阵列中的空着的空间(搬运机器人120通行通道的一部分)行驶。为了方便为搬运机器人120规划行走路径，预先将搬运机器人120的工作区域(该工作区域至少包括存储区域130以及工作站140所在区域)划分为若干个子区域(即单元格)，搬运机器人120逐个子区域地进行移动从而形成移动轨迹。
搬运机器人120可以为用于搬运容器的机器人。在一个示例中，参见图1B所示，搬运机器人120可以包括驱动机构101，通过该驱动机构101，搬运机器人120能够在工作空间内移动，搬运机器人120还可以包括用于搬运容器的举升机构102，搬运机器人120可以运动到容器的下方，利用举升机构102举起容器，并搬运到工作站140。举升机构102升起时将整个容器从地面抬起，以使得搬运机器人120搬运容器，举升机构102下降时将容器放在地面上。搬运机器人120上的目标识别组件103在搬运机器人120举升容器时，能够有效的对容器进行识别。
除此之外，如果是基于视觉导航，搬运机器人120还包括导航识别组件(图1B未示出)，用于识别铺设地面上的导航标记(如二维码)。当然，搬运机器人120还包括控制整个搬运机器人实现运动、导航等功能的控制模块(图1B未示出)。在一个示例中，搬运机器人120能够根据摄像头拍摄到的二维码信息(也可以是其它地面标识)向前行驶，并且能够根据控制系统110确定的路线行驶至控制系统110提示的容器下面。搬运机器人120将容器搬运到工作站140进行操作，该操作包括但不限于：上货、补货、拣货、盘货。如，在拣选场景中，该工作站为拣选站，在拣选站处拣货人员或拣选设备(如机械臂)从容器上拣选货物并放入拣选播种墙上的周转箱中等待打包。
图1C是本发明实施例中提供的一种容器的示意图，参见图1C，以容器为货架为例，货架131上可以容纳有货物310。当然，货物也可以放置在料箱310中，货架131上容纳有料箱310。料箱310附近可以设置有可读标记320，例如二维码，搬运机器人120行驶到容器131的正面后，通过摄像头拍摄到二维码320，以此保证搬运机器人120可以准确抓取货物或料箱310。在特定实施例中，容器131可以为高位容器，容器131包括多个延垂直方向叠加的隔层，每个隔层能够容纳多个货物或料箱310。另外，容器131还包括一个或多个支撑部330。在特定实施例中，货物或料箱310也可以从容器131内或容器131上的挂钩或杆进行悬挂。货物或料箱310在容器131上能够以任何适当的方式放置在容器131的内部或外表面。
控制服务器120为在服务器上运行的、具有数据存储、信息处理能力的软件系统，可通过无线或有线与存取设备、搬运设备、硬件输入系统、其它软件系统连接。控制服务器120可以包括一个或多个服务器，可以为集中式控制架构或者分布式计算架构。服务器具有处理器121和存储器122，在存储器122中可以具有订单池123。
以图1A中所示的货物搬运系统中的拣选场景为例，传统的“货到人”系统在每次拣选订单物品时，搬运机器人将目标货物搬运至目标工作站后，若目标工作站的存在至少一个搬运机器人，该搬运机器人需要在目标工作站中排队等待，直到将目标货物搬运至目标工作站的工作区域中，在此过程中搬运机器人不能执行其他任务，从而导致搬运机器人的工作效率较低。
本发明在现有的“货到人”系统的基础上，提供了货物搬运的方案，可以提高搬运机器人的工作效率。基于此，以下对本发明实施例的技术方案进行介绍，以解决该问题。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例一
图2A为本发明实施例一中提供的一种货物搬运系统的结构示意图；本实施例适用于在进行货物搬运场景中，如何提高搬运机器人工作效率的情况，尤其适用于货物拣选、盘货、上货或补货等对货物进行搬运的场景中。整套系统可以由控制服务器、至少一个搬运机器人以及工作站配合来执行；其中，控制服务器可以是单线或多线程服务器，能够为货物的分拣以及搬运机器人的分配等提供策略。参见图2A，该系统200具体包括：控制服务器401、搬运机器人和工作站407；搬运机器人可以包括第一搬运机器人403和第二搬运机器人404；为了不影响工作站中工作人员或其它机器人等的工作，工作站407可以包括工作区和等待区；等待区是指工作站407中设置的搬运机器人可进行排队等待、暂存待操作容器以及各搬运机器人交接等的区域；工作区是指工作人员操作目标容器的区域。可选的，等待区设置于距离工作区较近的地方，以便工作区需要货物随时可调用。例如，在拣选场景中，该工作站407为拣选站，工作区可以为拣选区，处于拣选区内的拣选人员或拣选设备(如机械臂)从容器上拣选货物。其中，
控制服务器401可以配置为，响应于系统任务，确定待搬运的目标容器402、搬运目标容器402的第一搬运机器人403和第二搬运机器人404、以及操作目标容器402的目标工作站407，为第一搬运机器人403和第二搬运机器人404规划行走路径，向第一搬运机器人403和第二搬运机器人404发送搬运指令；
第一搬运机器人403配置为，响应于搬运指令，根据规划的行走路径将目标容器402从存储区域搬运到目标工作站407的等待区，并放置在目标工作站407的等待区，以便放置后等待并执行其它搬运指令；
第二搬运机器人404配置为，响应于搬运指令，根据规划的行走路径将目标容器402从目标工作站407的等待区搬运到工作区。
本实施例中，系统任务是指上游系统向控制服务器401所下发的工作任务，可以为拣货任务、补货任务、盘货任务以及上货任务等。目标容器402是指容纳系统任务关联的货物的设备，如货架、托盘、料箱或笼车等；对目标容器402的操作可以是上货、补货、盘货或拣选等。可选的，系统任务不同，对目标容器402的操作不同；不同的工作站407可对应不同的操作，同一工作站407处于不同的场景下，也可以对应不同的操作。
本实施例中，采用具有相同结构的第一搬运机器人403和第二搬运机器人404配合执行目标容器402的搬运。可选的，本实施例中可根据所需要搬运的目标容器402选择具有不同结构的搬运机器人来执行搬运操作。具体的，若目标容器402为货架(不设置隔板)、托盘货架(货架每一层放置有至少一个托盘)、隔板货架(设置有隔板，每个隔板放置有至少一个料箱，料箱内容纳有物品)或笼车，则可以选择具有图1B所示的搬运机器人结构的第一搬运机器人403和第二搬运机器人404配合执行搬运操作；若目标容器402为料箱(如，放置在隔板货架上的料箱)，则可以选择如图2B所示带抓取装置的第一搬运机器人和第二搬运机器人配合执行搬运操作。具体的，如图2B所示，可以去掉图1B所示的搬运机器人中的举升机构，再增加一个用于抓取料箱的抓取装置，该抓取装置包括伸缩组件51，伸缩组件51用于抓取容器402或容器中的货物。抓取装置还包括升降组件52，该升降组件52将伸缩组件51提升和/或下降到预设高度。伸缩组件51包括夹抱部511和滑动部512，夹抱部511通过夹抱的方式从存储区域抓取容器402如料箱或物品，夹抱部511与滑动部512滑动连接，511夹抱部可通过滑动部512延货架隔层的纵深方向滑动。夹抱部511可以包括第一抓手5111和第二抓手5112，且相对应设置在隔层的左右两侧。该第一抓手和第二抓手可以为板状结构，如图2B所示，也可以为其它结构，如杆状结构。夹抱部511还包括分别设置在第一抓手5111和第二抓手5112内侧的防滑垫5113，该防滑垫5113可折叠，在夹抱部511不抓容器或物品时该防滑垫5113折叠，在夹抱部511抓容器时该防滑垫5113张开。此外，若目标容器402为托盘(如，放置在托盘货架上的托盘)，则还可以选择具有叉车结构的第一搬运机器人和第二搬运机器人配合执行搬运操作。
搬运指令是指控制服务器401向搬运机器人所下发的搬运目标容器402的指令，搬运指令中可以包括搬运机器人的行走路径、目标容器402标识、工作站407标识以及等待区或工作区标识等。可选的，向第一搬运机器人403所下发的搬运指令可以作为第一搬运指令，该指令中可以包括目标容器402标识、第一搬运机器人403所在位置到存储区域内目标容器402的行走路径、存储区域内目标容器402位置到目标工作站407的等待区的行走路径、目标工作站407标识、以及等待区标识等；对应的，向第二搬运机器人404所下发的搬运指令可以作为第二搬运指令，该指令中可以包括目标容器402标识、第二搬运机器人404所在位置到等待区中目标容器402的行走路径、等待区中目标容器402到工作区中工作人员408的行走路径、工作区标识以及等待区标识等。
示例性的，目标容器402标识可以是二维码或者类似于二维码的其它图形标记，也可以是RFID或者类似于RFID的其它具有无线发射功能的电子标签。搬运机器人可以通过目标容器402标识识别目标容器402，进而执行对目标容器402的搬运操作。等待区或工作区标识是指用于唯一指待某一区域的标志，可以是区域的编号、地理位置或标志性东西如物品及物品的摆放等。
下面将以拣选场景为例对具体的操作过程进行详细说明，当然本实施例的方案并不限于适用拣选场景，还可以适用于上货、补货、盘货或其它操作的场景。参见图2A，具体的操作过程可以为：当有新的待拣选订单生成时，上游系统向控制服务器401发送包括待拣选订单信息的拣选任务；控制服务器401接收到上游系统下发的拣选任务后，响应该拣选任务，依据待拣选订单信息获取其对应的仓储信息，并依据待拣选订单的仓储信息、订单信息以及拣选策略等，确定该系统任务所命中的待搬运的目标容器402及操作目标容器402的目标工作站407；而后控制服务器401基于路径最短原则以及各搬运机器人的工作状态确定搬运目标容器402的第一搬运机器人403和第二搬运机器人404以及第一搬运机器人403和第二搬运机器人404的行走路径，向第一搬运机器人403发送搬运指令；第一搬运机器人403响应于搬运指令，根据自主导航功能以及搬运指令中包含的目标容器402标识和行走路径，行驶至存储区域中目标容器402所在位置处，可以是利用配置于其上的结构如抓取装置等获取目标容器402(如，料箱)，还可以是利用举升机构102将目标容器402(如，货架)托起；而后依据搬运指令中的行走路径、目标工作站标识以及等待区标识等的指示，将目标容器402从存储区域搬运至目标工作站407中的等待区，并将目标容器402放置于等待区中指定区域，此时第一搬运机器人402可继续响应控制服务器401发送的其它搬运指令，如将位于等待区中空的目标容器402搬回至存储区域等。当控制服务器401检测目标工作站407需要对目标容器402中的货物进行拣选时，向第二搬运机器人404发送搬运指令；第二搬运机器人404响应该搬运指令，依据该搬运指令的指示行驶至等待区中目标容器402的位置处，获取该目标容器402，而后将目标容器402从等待区搬运至工作区中指定工作人员408或拣选设备(如，机械臂)面前，以便工作人员408或拣选设备(如机械臂)对目标容器402中的货物进行拣选。
需要说明的是，第二搬运机器人404及行走路径还可以是控制服务器401检测到第一搬运机器人403将目标容器402搬运至等待区后或即将搬运至等待区时所确定的，也可以是当控制服务器401检测目标工作站407需要对目标容器402中的货物进行拣选时，依据路径最短原则以及各搬运机器人的工作状态实时确定的搬运目标容器402的第二搬运机器人404以及第二搬运机器人404的行走路径。
为了提高搬运机器人的工作效率，本实施例中控制服务器401在确定目标工作站之后，可对工作站407内的情况进行实时检测，以保证等待区内处于排队等待状态的第一搬运机器人403的个数不超过预定数值，或者是等待区内不会出现第一搬运机器人403排队等待的现象，使第一搬运机器人403始终处于搬运工作状态，进而提高其工作效率。可选的，控制服务器401还可配置为，若检测到目标工作站的等待区中存在预定数值的第一搬运机器人403；或者，第一搬运机器人403在目标工作站407的等待区中的等待时间大于预设时长，向第一搬运机器人403发送其它搬运指令。
本实施例中，预定数值是预先确定的，可根据实际情况进行动态调整；对应的，预设时长也是预先设置的参数，可根据实际情况进行动态调整；还可以依据当前工作站407的情况，同时调整预设数值和预设时长。具体的，当控制服务器401检测到本次搬运目标容器402的第一搬运机器人403处于排队等待状态，则向该第一搬运机器人403发送其它搬运指令。示例性的，控制服务器401可通过下述方式确定第一搬运机器人403处于排队等待状态：1)当第一搬运机器人407搬运将目标容器402搬运至目标工作站407的等待区后，控制服务器401检测到该第一搬运机器人403前排队等待的第一搬运机器人403的个数大于设定数值，则确定该第一搬运机器人403处于排队等待状态；2)若控制服务器401检测到该第一搬运机器人403前排队等待的第一搬运机器人403的个数小于或等于设定数值，但是该第一搬运机器人403在等待区等待时间大于预设时长，则也可以确定该第一搬运机器人403处于排队等待状态。
具体的，若控制服务器401检测到第一搬运机器人403将目标容器从存储区域搬运至目标工作站407的等待区，则对第一搬运机器人403目前所处的状态进行检测；若检测到第一搬运机器人403处于排队等待状态，则向其发送其它搬运指令；第一搬运机器人403响应该其它搬运指令，将目标容器402放置等待区内指定位置处，并依据其它搬运指令的指示执行其它搬运指令中的搬运操作。若检测到第一搬运机器人403不处于排队等待状态，则检测到目标工作站407需要对该第一搬运机器人403所搬运的目标容器402进行操作时，第一搬运机器人403也可以直接将该目标容器402从等待区搬运至工作区，不需要额外的第二搬运机器人404配合操作。此外，若第一搬运机器人403只工作于存储区域至工作站407的等待区域，控制服务器401也可以调度第二搬运机器人404从第一搬运机器人403上直接获取目标容器402，而后将目标容器402从等待区搬运至工作区。
本发明实施例提供的技术方案，通过控制服务器的控制，以工作站中的等待区作为临时存储目标容器的中转，第一搬运机器人将目标容器从存储区域搬运至目标工作站的等待区后，不需要排队等待，可以执行下一搬运任务；由第二搬运机器人将目标容器从等待区搬运至工作区，以便对目标容器进行操作。相比于现有的搬运机器人搬运方案，搬运机器人始终高度运转状态，提高了搬运机器人的工作效率。
实施例二
图3A为本发明实施例二中提供的一种货物搬运系统的结构示意图；本实施例在上述实施例的基础上进一步的优化。参见图3A，该系统200具体包括：控制服务器401、搬运机器人和工作站407，搬运机器人可以包括第一搬运机器人403和第二搬运机器人404，工作站407可以包括等待区和工作区。其中，
控制服务器401可以配置为，响应于系统任务，确定待搬运的目标容器402、搬运目标容器402的第一搬运机器人403和第二搬运机器人404、以及操作目标容器402的目标工作站407，为第一搬运机器人403和第二搬运机器人404规划行走路径，向第一搬运机器人403和第二搬运机器人404发送搬运指令；第一搬运机器人403可以配置为，响应于搬运指令，根据规划的行走路径将目标容器402从存储区域搬运到目标工作站407的等待区，并放置在目标工作站407的等待区，以便放置后等待并执行其它搬运指令；第二搬运机器人404可以配置为，响应于搬运指令，根据规划的行走路径将目标容器402从目标工作站407的等待区搬运到工作区。
在第二搬运机器人404将目标容器402搬运至目标工作站407的工作区后，可以直接将目标容器402放置于工作区指定的位置处，比便工作人员408对目标容器进行操作，而该第二搬运机器人404可执行其它搬运操作即解除该第二搬运机器人404与目标容器402之间的关联关系。也可以始终保持与目标容器402对接，即目标容器402始终保持与该第二搬运机器人404之间的关联关系，在目标容器402被执行操作的过程中，该第二搬运机器人404始终在工作区的某一位置处等待目标容器402的操作被执行完毕，或者是目标容器402始终在该第二搬运机器人404上，工作人员408直接在第二搬运机器人404上执行对目标容器402的操作。
示例性的，第二搬运机器人404还可以配置为，在目标容器402被操作过程中，始终保持与目标容器402对接。或者是将目标容器402从目标工作站407的等待区搬运到工作区后，将目标容器402放置在工作站的工作区，以便放置后等待并执行其它搬运指令。
若第二搬运机器人配置为在目标容器402被操作过程中，始终保持与目标容器402对接，示例性的，该第二搬运机器人404还可以配置为，在目标容器402被操作完毕后，将目标容器402从目标工作站407的工作区搬运到存储区域，或者，将目标容器402从目标工作站407的工作区搬运到等待区，并放置在目标工作站407的等待区，以便放置后等待并执行其它搬运指令。
下面以目标工作站分别为第1和第N工作站为例进行说明，当然本实施例中并不限于第1和第N工作站，其它工作站也适用。参见图3A，具体的操作过程可以为：当控制服务器401检测到目标容器402被操作完毕后，向第二搬运机器人404发送搬运指令，或者是工作区内的工作人员直接向第二搬运机器人404发送搬运指令，第二搬运机器人404依据搬运指令的指示可以直接将目标容器402从目标工作站407的工作区搬回到存储区域该目标容器的位置处，如图3A中第1工作站所示的情况。需要说明的是，第二搬运机器人404在实际搬运过程中的行走路径可能不需要穿越等待区，也可能需要穿越，本实施例所示的图中只是示例出第二搬运机器人404直接将目标容器402从工作站的工作区搬回至存储区域，并不对具体的行走路径进行限定。
为了提高工作效率，可以对搬运机器人的工作区域进行划分，可选的，第第一搬运机器人403可以只工作于存储区域至工作站407等待区的区域；第二搬运机器人可以只工作于工作站407内工作区与等待区之间。具体的操作过程还可以为：当控制服务器401检测到目标容器402被操作完毕后，向第二搬运机器人404发送搬运指令，或者是工作区内的工作人员直接向第二搬运机器人404发送搬运指令，第二搬运机器人404依据搬运指令的指示可以将目标容器402从目标工作站407的工作区搬回到该目标工作站407的等待区中，并依据搬运指令的指示将目标容器402放置等待区中的指定位置处，以便放置后等待并执行其它搬运指令，如图3A中第N工作站所示的情况。
在本发明实施例的一种可选实施方式中，搬运机器人还可以包括第三搬运机器人405，第三搬运机器人405可以具有与第一搬运机器人403相同的结构，且此处的第三搬运机器人405可能是原先将目标容器402从存储区域搬运至目标工作站407等待区的第一搬运机器人403，也可能不是。此外，第三搬运机器人405和第一搬运机器人403一样，也可以只工作于存储区域至工作站407等待区的区域。
示例性的，控制服务器还可以配置为，确定搬运目标容器402的第三搬运机器人405，为第三搬运机器人规划行走路径，向第三搬运机器人405发送搬运指令；第三搬运机器人405可以配置为，响应于搬运指令，将目标容器402从目标工作站407的等待区搬运到存储区域。
继续参见图3A中第N工作站所示的情况。具体的操作过程可以为：当控制服务器401检测到第二搬运机器人404将目标容器402放置于目标工作站407的等待区后，基于路径最短原则及各搬运机器人的工作状态确定搬运该目标容器402的第三搬运机器人405，以及该第三搬运机器人405的行走路径，并向第三搬运机器人405发送包括目标容器402标识、行走路径、等待区标识以及目标容器402在存储区域的位置等的搬运指令；第三搬运机器人405响应于该搬运指令，依据搬运指令的指示从目标工作站407的等待区获取目标容器402，而后将目标容器402从等待区搬回至存储区域存储该目标容器402的位置处。
若将目标容器402从目标工作站407的等待区搬运到工作区后，将目标容器402放置在工作站的工作区，以便放置后等待并执行其它搬运指令。在本发明实施例的一种可选实施方式中，搬运机器人还可以包括第四搬运机器人406，第四搬运机器人406可以与第一搬运机器人403具有相同的结构，且此处并不对搬运机器人的工作区域进行限定，因此，该第四搬运机器人406可能是原先将目标容器402从存储区域搬运至目标工作站407等待区的第一搬运机器人403，也可能不是。
示例性的，控制服务器401还可以配置为，确定搬运目标容器402的第四搬运机器人406，为第四搬运机器人406规划行走路径，向第四搬运机器人406发送搬运指令；第四搬运机器人406配置为，响应于搬运指令，将目标容器402从目标工作站407的工作区搬运到存储区域。
参见图3B中所示的情况。具体的操作过程可以为：当控制服务器401检测到第二搬运机器人404将目标容器402从目标工作站407的等待区搬运至工作区后，向第二搬运机器人404发送其它搬运指令；第二搬运机器人404响应该其它搬运指令，将目标容器402放置工作区内指定位置处，并依据其它搬运指令的指示执行其它搬运指令中的搬运操作。工作区内的工作人员408对目标容器进行操作如拣选；在控制服务器401检测到目标容器402被操作完毕或控制服务器401接收到工作人员408发送的操作完毕指令，则基于路径最短原则及各搬运机器人的工作状态确定搬运该目标容器402的第四搬运机器人406，以及该第四搬运机器人406的行走路径，并向第四搬运机器人406发送包括目标容器402标识、行走路径、工作区标识以及目标容器402在存储区域的位置等的搬运指令；第四搬运机器人406响应该搬运指令，依据该搬运指令的指示从目标工作站407的工作区获取目标容器402，而后将目标容器402从等待区搬回至存储区域存储该目标容器402的位置处。
本发明实施例提供的技术方案，通过控制服务器的控制，以工作站中的等待区作为临时存储目标容器的中转，第一搬运机器人将目标容器从存储区域搬运至目标工作站的等待区后，不需要排队等待，可以执行下一搬运任务；由第二搬运机器人将目标容器从等待区搬运至工作区，以便对目标容器进行操作；而后由至少一个第二搬运机器人相互配合，将目标容器从工作区搬回至存储区域。相比于现有的搬运机器人搬运方案，搬运机器人始终高度运转状态，提高了搬运机器人的工作效率。
实施例三
图4为本发明实施例三提供的一种货物搬运方法的流程图，本实施例适用于如何提高搬运机器人的工作效率的情况，尤其适用于解决搬运机器人将货物搬运至目标工作站的工作区的过程中，若目标工作站存在至少一个搬运机器人的情况下，该搬运机器人需排队等待，工作效率低下的问题。该方法可以由控制服务器和至少一个搬运机器人配合来执行。参见图4，该方法具体包括：
S410，控制服务器响应于系统任务，确定待搬运的目标容器、搬运目标容器的第一搬运机器人、以及操作目标容器的目标工作站，并确定第一搬运机器人的规划行走路径，向第一搬运机器人发送第一搬运指令。
其中，第一搬运机器人可以是具有图1B所示的搬运机器人的机构，还可以是具有抓取装置如图2B所示的机构等。第二搬运机器人与第一搬运机器人具有相同的结构。
第一搬运指令中可以包括目标容器标识、第一搬运机器人所在位置到存储区域内目标容器的行走路径、存储区域内目标容器位置到目标工作站的等待区的行走路径、目标工作站标识、以及等待区标识等。目标容器标识可以是二维码或者类似于二维码的其它图形标记，也可以是RFID或者类似于RFID的其它具有无线发射功能的电子标签。搬运机器人可以通过目标容器标识识别目标容器，进而执行对目标容器的搬运操作。等待区或工作区标识是指用于唯一指待某一区域的标志，可以是区域的编号、地理位置或标志性东西如物品及物品的摆放等。
S420，第一搬运机器人响应于第一搬运指令，根据规划的行走路径将目标容器从存储区域搬运到目标工作站的等待区，并放置在目标工作站的等待区，以便放置后等待并执行其它搬运指令。
示例性的，第一搬运机器人响应于第一搬运指令，根据规划的行走路径将目标容器从存储区域搬运到所述目标工作站的等待区之后，还可以包括：控制服务器若检测到目标工作站的等待区中存在预定数值的第一搬运机器人；或者，第一搬运机器人在目标工作站的等待区中的等待时间大于预设时长，向第一搬运机器人发送其它搬运指令；第一搬运机器人接收到其它搬运指令后，将目标容器放置在目标工作站的等待区，并执行其它搬运指令中的搬运操作。
其中，预定数值是预先确定的，可根据实际情况进行动态调整；对应的，预设时长也是预先设置的参数，可根据实际情况进行动态调整；示例性的，还可以依据当前工作站的情况，同时调整预设数值和预设时长。
可选的，工作站可以是拣选站、补货站或盘货站等中的一个；示例性的，若工作站是拣选站，当第一搬运机器人搬运将目标容器搬运至拣选站的等待区后，控制服务器检测到该第一搬运机器人前排队等待的第一搬运机器人的个数大于设定数值，则确定该第一搬运机器人处于排队等待状态；若控制服务器检测到该第一搬运机器人前排队等待的第一搬运机器人的个数小于或等于设定数值，但是该第一搬运机器人在等待区等待时间大于预设时长，则也可以确定该第一搬运机器人处于排队等待状态。
需要说明的是，若排队等待的第一搬运机器人只有一个，但是需要等待大于预设时长的时间才能轮到该第一搬运机器人所搬运的货物拣选，也可以确定该第一搬运机器人处于排队等待状态。
若目标工作站为拣选站，系统任务为补货任务。具体的操作过程可以是：当控制服务器检测到拣选站某一货物需要补货时，依据补货任务确定该货物所关联的目标容器、需补货的目标工作站、以及基于路径最短原则及各搬运机器人的工作状态从存储区域中选择一搬运机器人作为第一搬运机器人，并向该第一搬运机器人下发包括目标容器标识、目标工作站标识、等待区标识以及行走路径的第一搬运指令；第一搬运机器响应该第一搬运指令从存储区域中获取补货任务关联的目标容器并将其搬运至拣选站的等待区；当控制服务器检测到第一搬运机器人将所需要补货的目标容器从存储区域搬运至拣选站的等待区，且该第一搬运机器人当前处于排队等待状态，则向第一搬运机器人发送其它搬运指令；该第一搬运机器人响应其它搬运指令，将目标容器放置于等待区中指定位置处，并执行其它搬运指令中的搬运操作。
S430，控制服务器确定搬运目标容器的第二搬运机器人，为第二搬运机器人规划行走路径，向第二搬运机器人发送第二搬运指令。
本实施例中，第二搬运指令中可以包括目标容器2标识、第二搬运机器人所在位置到等待区中目标容器的行走路径、等待区中目标容器到工作区中工作人员的行走路径、工作区标识以及等待区标识等。
需要说明的是，步骤S430控制服务器确定第二搬运机器人以及第二搬运机器人的行走路径，可以在步骤S410控制服务器响应系统任务确定第一搬运机器人及其行走路径时确定的；还可以在步骤S420之后，控制服务器检测到第一搬运机器人将目标容器搬运至目标工作站的等待区或即将搬运至目标工作站的等待区时确定的；还可以是当控制服务器检测目标工作站需要对目标容器中的货物进行操作时，依据路径最短原则以及各搬运机器人的工作状态实时确定的搬运目标容器的第二搬运机器人以及第二搬运机器人的行走路径。
例如，可以为当控制服务器接收到拣选站发送的目标容器对应的处理指令或控制服务器检测目标工作站需要对目标容器中的货物进行补货时，从距离工作区最近的搬运机器人中随机选择一处于空闲状态的搬运机器人作为第二搬运机器人，并向该第二搬运机器人下发第二搬运指令。
S440，第二搬运机器人响应于第二搬运指令，根据规划的行走路径将目标容器从目标工作站的等待区搬运到工作区，以便对目标容器执行操作。
本发明实施例提供的技术方案，通过控制服务器的控制，以工作站中的等待区作为临时存储目标容器的中转，第一搬运机器人将目标容器从存储区域搬运至目标工作站的等待区后，不需要排队等待，可以执行下一搬运任务；由第二搬运机器人将目标容器从等待区搬运至工作区，以便对目标容器进行操作。相比于现有的搬运机器人搬运方案，搬运机器人始终高度运转状态，提高了搬运机器人的工作效率。
实施例四
图5为本发明实施例四提供的一种货物搬运方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上进一步对第二搬运机器人将目标容器搬运至目标工作站的工作区后的操作进行优化。具体的，第二搬运机器人可以直接将目标容器放置于工作区指定的位置处，比便工作人员对目标容器进行操作，而该第二搬运机器人可执行其它搬运操作即解除该第二搬运机器人与目标容器之间的关联关系。也可以始终保持与目标容器对接，即目标容器始终保持与该第二搬运机器人之间的关联关系，在目标容器被执行操作的过程中，该第二搬运机器人始终在工作区的某一位置处等待目标容器的操作被执行完毕，或者是目标容器始终在该第二搬运机器人上，工作人员直接在第二搬运机器人上执行对目标容器的操作。
本实施例对在目标容器被操作过程中，第二搬运机器人始终保持与目标容器对接情况下，目标容器被操作完毕后，从目标工作站的工作区搬运至存储区的过程进行详细的说明。参见图5，该方法具体包括：
S510，控制服务器响应于系统任务，确定待搬运的目标容器、搬运目标容器的第一搬运机器人、以及操作目标容器的目标工作站，并确定第一搬运机器人的规划行走路径，向第一搬运机器人发送第一搬运指令。
S520，第一搬运机器人响应于第一搬运指令，根据规划的行走路径将目标容器从存储区域搬运到目标工作站的等待区，并放置在目标工作站的等待区，以便放置后等待并执行其它搬运指令。
S530，控制服务器确定搬运目标容器的第二搬运机器人，为第二搬运机器人规划行走路径，向第二搬运机器人发送第二搬运指令。
S540，第二搬运机器人响应于第二搬运指令，根据规划的行走路径将目标容器从目标工作站的等待区搬运到工作区，以便对目标容器执行操作。
由于第二搬运机器人在目标工作站的等待区获取目标容器时，可能存在目标容器被等待区内的其他物品或容器所阻挡，此时控制服务器可向第二搬运机器人发送阻挡物转移指令，第二搬运机器人响应该指令，将该阻挡物转移，从而能够获取到目标容器。示例性的，还可以包括：当控制服务器检测到目标容器被等待区内的阻挡物品或容器阻挡住第一预设通道时，可向第二搬运机器人发送阻挡物转移指令；第二搬运机器人响应于阻挡物转移指令，根据阻挡物转移指令的指示按照第二预设通道搬移阻挡物品或容器，以使目标容器不被阻挡物品阻挡住；其中，第一预设通道为目标容器的当前位置到目标工作站的工作区的行走路径；第二预设通道为第二机器人当前位置到阻挡物品或容器所在位置的行走路径。
具体的，当控制服务器检测到第二搬运机器人在工作站的等待区内，无法按照第一预设通道中目标容器的当前位置获取到目标容器，即第一预设通道内存在其他物品或容器阻挡住了第二搬运机器人获取目标容器，控制服务器将向第二搬运机器人下发包含第二预设通道的阻挡物转移指令；第二搬运机器人响应阻挡物转移指令，按照第二预设通道将阻挡物品搬移，从而能够获取到目标容器，并按照第一预设通道将目标容器搬运至目标站的工作区。
S550，控制服务器检测到目标容器被操作完毕后，向第二搬运机器人发送第三搬运指令。
需要说明的是，第二搬运机器人接收到搬运指令后，可以执行步骤S560的操作，也可以执行步骤S570的操作。具体执行操作，可依据搬运系统中是否对搬运机器人工作区域进行划分以及各搬运机器人的工作状态等确定。
S560，第二搬运机器人响应于第三搬运指令，将目标容器从目标工作站的工作区搬运到存储区域。
S570，第二搬运机器人响应于第三搬运指令，将目标容器从目标工作站的工作区搬运到等待区，并放置在目标工作站的等待区，以便放置后等待并执行其它搬运指令。
S580，控制服务器确定搬运目标容器的第三搬运机器人，为第三搬运机器人规划行走路径，向第三搬运机器人发送第四搬运指令。
S590，第三搬运机器人响应于第四搬运指令，将目标容器从目标工作站的等待区搬运到存储区域。
本发明实施例提供的技术方案，通过控制服务器的控制，以工作站中的等待区作为临时存储目标容器的中转，第一搬运机器人将目标容器从存储区域搬运至目标工作站的等待区后，不需要排队等待，可以执行下一搬运任务；由第二搬运机器人将目标容器从等待区搬运至工作区，以便对目标容器进行操作；而后由至少一个第二搬运机器人相互配合，将目标容器从工作区搬回至存储区域。相比于现有的搬运机器人搬运方案，搬运机器人始终高度运转状态，提高了搬运机器人的工作效率。
示例性的，若第二搬运机器人响应于第二搬运指令，根据规划的行走路径将目标容器从所述目标工作站的等待区搬运到工作区之后，还包括：控制服务器向第二搬运机器人发送放置指令；第二搬运机器人将目标容器放置在工作站的工作区，以便放置后等待并执行其它搬运指令。
此时，第二搬运机器人将目标容器放置在工作站的工作区之后，还可以包括：控制服务器确定搬运目标容器的第四搬运机器人，为第四搬运机器人规划行走路径，向第四搬运机器人发送第五搬运指令；第四搬运机器人响应于第五搬运指令，将目标容器从目标工作站的工作区搬运到存储区域。
上述实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间的相同或相似的部分互相参见即可。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种货物搬运系统，其特征在于，包括：控制服务器、搬运机器人和工作站，所述工作站包括工作区和等待区；其中，
所述控制服务器配置为，响应于系统任务，确定待搬运的目标容器、搬运所述目标容器的第一搬运机器人和第二搬运机器人、以及操作所述目标容器的目标工作站，为所述第一搬运机器人和所述第二搬运机器人规划行走路径，向所述第一搬运机器人和所述第二搬运机器人发送搬运指令；
所述第一搬运机器人配置为，响应于搬运指令，根据规划的行走路径将所述目标容器从存储区域搬运到所述目标工作站的等待区，并放置在所述目标工作站的等待区，以便放置后等待并执行其它搬运指令；
所述第二搬运机器人配置为，响应于搬运指令，根据规划的行走路径将所述目标容器从所述目标工作站的等待区搬运到工作区。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述第二搬运机器人还配置为，在所述目标容器被操作过程中，始终保持与所述目标容器对接。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，
所述第二搬运机器人还配置为，在所述目标容器被操作完毕后，将所述目标容器从所述目标工作站的工作区搬运到存储区域，或者，将所述目标容器从所述目标工作站的工作区搬运到等待区，并放置在所述目标工作站的等待区，以便放置后等待并执行其它搬运指令。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，
所述控制服务器还配置为，确定搬运所述目标容器的第三搬运机器人，为所述第三搬运机器人规划行走路径，向所述第三搬运机器人发送搬运指令；
所述第三搬运机器人配置为，响应于搬运指令，将所述目标容器从所述目标工作站的等待区搬运到存储区域。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述第二搬运机器人还配置为，将所述目标容器从所述目标工作站的等待区搬运到工作区后，将所述目标容器放置在所述工作站的工作区，以便放置后等待并执行其它搬运指令。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，
所述控制服务器还配置为，确定搬运所述目标容器的第四搬运机器人，为所述第四搬运机器人规划行走路径，向所述第四搬运机器人发送搬运指令；
所述第四搬运机器人配置为，响应于搬运指令，将所述目标容器从所述目标工作站的工作区搬运到存储区域。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述控制服务器还配置为，若检测到所述目标工作站的等待区中存在预定数值的第一搬运机器人；或者，所述第一搬运机器人在所述目标工作站的等待区中的等待时间大于预设时长，向所述第一搬运机器人发送其它搬运指令。
8.一种货物搬运方法，其特征在于，包括：
控制服务器响应于系统任务，确定待搬运的目标容器、搬运所述目标容器的第一搬运机器人和第二搬运机器人、以及操作所述目标容器的目标工作站，并确定所述第一搬运机器人的规划行走路径，向所述第一搬运机器人发送第一搬运指令；
所述第一搬运机器人响应于所述第一搬运指令，根据规划的行走路径将所述目标容器从存储区域搬运到所述目标工作站的等待区，并放置在所述目标工作站的等待区，以便放置后等待并执行其它搬运指令；
所述控制服务器确定搬运目标容器的第二搬运机器人，为所述第二搬运机器人规划行走路径，向所述第二搬运机器人发送第二搬运指令；
所述第二搬运机器人响应于所述第二搬运指令，根据规划的行走路径将所述目标容器从所述目标工作站的等待区搬运到工作区，以便对所述目标容器执行操作。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述目标容器被操作过程中，所述第二搬运机器人始终保持与所述目标容器对接。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：
所述控制服务器检测到所述目标容器被操作完毕后，向所述第二搬运机器人发送第三搬运指令；
所述第二搬运机器人响应于所述第三搬运指令，将所述目标容器从所述目标工作站的工作区搬运到存储区域，或者，将所述目标容器从所述目标工作站的工作区搬运到等待区，并放置在所述目标工作站的等待区，以便放置后等待并执行其它搬运指令。
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